【正文】 圖1為某濱海城市的一城區(qū)變電站包了某種降阻劑的碳鋼接地網(wǎng)腐蝕狀況，碳鋼材料表面布滿蝕坑，邊緣腐蝕成刀口狀。一些地區(qū)的輸變電系統(tǒng)接地網(wǎng)的使用壽命僅有10年，腐蝕嚴(yán)重的3～4年就出現(xiàn)接地網(wǎng)或引下線腐蝕斷裂。因此緩解接地網(wǎng)金屬材料腐蝕，保證接地網(wǎng)接地性能的穩(wěn)定性，延長接地網(wǎng)使用壽命，是輸變電系統(tǒng)安全生產(chǎn)上要解決的課題。接地網(wǎng)的腐蝕源于普通碳鋼在腐蝕性土壤環(huán)境中的電化學(xué)腐蝕以及電網(wǎng)設(shè)備運行中的泄流電流造成的腐蝕。 [關(guān)鍵詞]接地網(wǎng)防蝕電化學(xué)保護NAS材 1輸變電系統(tǒng)接地網(wǎng)需要防蝕保護 隨著對電力輸變電系統(tǒng)的安全性要求的提高，對接地網(wǎng)的性能和安全運行的要求也越來越嚴(yán)格，對接地體材料的耐腐蝕性和熱穩(wěn)定性的要求也越來越高。介紹了采用電化學(xué)保護技術(shù)防止接地網(wǎng)腐蝕的工程實踐效果及可替代碳鋼的NAS材料的耐蝕性能。系統(tǒng)接地 所屬頻道: 200864 18:30:59 作者:佚名 輸變電系統(tǒng)接地網(wǎng)的防蝕保護北極星電力網(wǎng)技術(shù)頻道 5．犧牲陽極系統(tǒng)實際壽命驗算：t=WZUQ/8760I=302200247。由于根據(jù)接地電阻計算的陽極用量大于根據(jù)電流量計算的陽極用量，所以，取30支陽極。根據(jù)陽極實際發(fā)電量計算陽極用量Ra=ρln(L/r)/2πLRa=陽極接地電阻(ohms)ρ=土壤電阻率(ohmm)L=陽極長度(m)r=陽極半徑（m）：長=762mm，直徑=152mm。由于土壤電阻率較高，設(shè)計采用高電位鎂陽極陰極保護系統(tǒng)。三、陽極發(fā)電量計算陽極實際發(fā)電量I=ΔV/Ra四、應(yīng)用舉例：某埋地管道，長度為13公里，直徑159毫米，環(huán)氧粉末防腐層，犧牲陽極設(shè)計壽命15年。ΔV=V+。二、陽極驅(qū)動電位，則驅(qū)動電壓犧牲陽極接地電阻以及發(fā)電量計算 9. 高出地表的套管要加蓋帽，以利于氣體排放。從陽極井的底部注入填料，將避免產(chǎn)生孔隙、填壓不實等問題出現(xiàn)。陽極串定位后，迅速固定好陽極電纜。 7. 將填料注入管下放到陽極井底部，或在安放陽極串的同時下放注料管。陽極電纜每隔2米用膠帶與排氣管固定一次。 6. 將陽極串、排氣管、電纜固定在一起。 5. 用塑料繩將配重塊連接到最下部的陽極，距離陽極下端部3米。 4. 安裝陽極：將排氣管平放在地面上，將其底部封住。測量時，將陽極井充滿水，測量輔助陽極與被保護結(jié)構(gòu)之間的電阻。建議將此套管留在陽極井中。 8. 陽極的安裝 1. 安裝套管：打完陽極井后，首先安裝6米的塑料套管。選取設(shè)備容量時，還要予留15%的裕量。需要注意的是陽極接地電阻一般只占整個陰極保護系統(tǒng)電阻的85%。通常用礫石、粗砂回填陽極柱上方的陽極井。套管的長度、材質(zhì)、高出地表的距離都取決于陽極井類型以及土質(zhì)條件。 當(dāng)采用復(fù)式陽極電纜時，重塊與陽極電纜折彎處連接，距離底部陽極下端34米。 4. 陽極串配重 為了使陽極串順利的下降到陽極井的底部，在陽極串底部要連接一個重物，通常是混凝土重塊，重量在 57 公斤之間。填料密實以及陽極工作后，定位器將很快腐蝕掉。推薦排氣管直徑為25mm，填料柱以上的排氣管沒有鉆孔或狹縫。安裝陽極時，可以利用排氣管輔助陽極安裝。另外，為了補充陽極工作時對填料的消耗，填料長度一般要低于最下面的陽極 3 米， 高于最上面的陽極 3 米。盡管廠家聲稱的填料電阻率會很低，但考慮到實際安裝陽極時，陽極的密實程度、水含量等不確定因素，設(shè)計時， 。建議將焦碳回填料用泵從陽極井底部打入井中?；靥盍戏譃閮深?，即，石油焦碳以及冶金焦碳。 1. 回填料的選擇 使用填料的目的是減小陽極接地電阻、由于陽極反應(yīng)轉(zhuǎn)移到填料上，減小陽極的消耗、減少氣阻、保持陽極井的形狀。 4. 建議回填料電流密度按下表選取： 土壤類型 回填料電流密度 (mA/m2) 非常干燥 干燥 半干 （ 在水位線以上） 潮濕 （ 處于地下水位以下） 開放式陽極井 填料電流密度確定后，就可以確定陽極長度了。氣體的產(chǎn)生量直接與電流密度有關(guān)。經(jīng)驗表明，對于回填料的電流密度要進行限制，其原因如下： 1. 陽極與土壤之間必須保持一定的濕度，由于電滲透效應(yīng)，陰極保護電流試圖將水分蒸干，其程度取決于土壤類型以及電流密度。 4. 回填料的電流密度 陽極井的尺寸不是隨意確定的，它將受到一系列因素的影響。因此，陽極井的直徑一般不小于200mm。 3. 陽極井的尺寸 影響陽極接地電阻的主要因素是陽極井深度。 據(jù)此，可根據(jù)相應(yīng)陽極地床的電阻公式計算出土壤的電阻率。 如果附近的陰極保護設(shè)施輸出電壓 40V， 電流20A，則該系統(tǒng)的電阻為 2 歐姆。電阻率有兩種方式獲得，一是現(xiàn)場測試，二是利用現(xiàn)有的陰極保護系統(tǒng)進行估算。 2. 土壤電阻率 土壤電阻率在深井陽極設(shè)計中有很大的影響，它決定陽極的用量、陽極井的直徑以及深度、電源設(shè)備的功率等。經(jīng)常采用的陽極電纜絕緣層為 PVDF/HMWPE。陽極工作時，陽極反應(yīng)會產(chǎn)生氯氣并使陽極電纜處于酸性介質(zhì)中。 1. 陽極串及電纜： 陽極串是將幾支貴金屬氧化物筒狀陽極固定在一根陽極電纜上，貴金屬氧化物陽極具有不消耗、電流輸出大、體積小、重量輕的優(yōu)點。為了便于陽極的安裝，保證工程質(zhì)量，近年發(fā)展的貴金屬氧化物陽極串得到了廣泛應(yīng)用。主要用作地表空間狹小或地表土壤電阻率高的場合下的陰極保護系統(tǒng)陽極。 給他留言 帖子合集4 財富 云中漫步 e）分線盒在施工安裝、檢測完畢后，分線盒蓋子須擰緊防水。 c）（電纜冗余部分不加PVC保護套管），以便將分線盒提出地面檢測參數(shù)；分線盒的兩個出人線孔用浸過瀝青的麻絲填實，再用瀝青填平做防水處理。 a）陽極的埋設(shè)：按比例配制、調(diào)勻好填料，裝入φ3001000的棉或麻布袋中，將經(jīng)過用鐵砂紙打光及表面清潔處理的陽極及時插人填料中心位置，并壓實；包外用鐵線纏繞綁實平臥或豎直埋設(shè)在管道側(cè)邊的23M處，埋深應(yīng)與管道埋深相同，并要在冰凍線以下，用細(xì)原土摻鹽分層澆水濕潤后回填混凝土。 （6）設(shè)置檢查樁和檢測頭的目的：檢測樁是為了監(jiān)測犧牲陽極裝置的保護電位。在陽極與保護管道之間，嚴(yán)禁設(shè)置其他金屬構(gòu)筑物。 （4）犧牲陽極在埋設(shè)時，也不宜大于7m，埋設(shè)深度不宜小于1m，且直埋設(shè)在潮濕的土壤中。 （2）采用犧牲陽極法時，選用陽極的保護效果應(yīng)符合以下要求： a）； b）通電時，陰極電位較自然電位向負(fù)方向變化值應(yīng)大于300mV； c）當(dāng)土壤或水中含有硫酸鹽還原菌，％時，通電后。目前，在我公司城市燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)中，已全面采用犧牲陽極法來進行管道防腐。因此，城市埋地煤氣管道防腐的陰極保護宜用犧牲陽極法。另方面，強制電流法則有：保護范圍大、適合范圍廣、激勵電勢及輸出電流高、綜合費用低等優(yōu)點，故適合用于長輸管線或市郊管線的防腐。采用犧牲陽極法的主要優(yōu)點有：無需外部電源、對外界干擾少、安裝維護費用低、無需征地或占用其他建構(gòu)筑物、保護電流利用率高等，因此特別適合于城市范圍內(nèi)的埋地鋼管腐蝕。使用陰極保護時，被保護的金屬管道應(yīng)有良好的防腐絕緣層，以降低陰極保護的費用。回復(fù)于：2008114 10:25:32回復(fù)本貼 回復(fù)主題 編輯 舉報 管理 城市埋地煤氣管道的陰極保護方法 埋在土壤中的金屬管道由于各種原因管道表面將出現(xiàn)陽極區(qū)和陰極區(qū)，并在陽極區(qū)發(fā)生局部腐蝕。只看作者 個人資料 加為好友 技術(shù)為保證外加電流系統(tǒng)的控制和檢測，我所研制了海水Ag/AgCl和高純鋅復(fù)合參比電極。在工程中，常用的參比電極有銅/飽和硫酸銅、銀/鹵化銀及鋅參比電極等，這些參比電極各具特點，適用于不同的場合。已廣泛應(yīng)用于船舶、鋼樁碼頭、循環(huán)水泵、冷凝器及海水管道的保護中。這些材料各有其特點，適用于不同的場合。 輔助陽極 輔助陽極的作用是將直流電源輸出的直流電流由介質(zhì)傳遞到被保護的金屬結(jié)構(gòu)上。磁飽和恒電位儀緊固耐用，過載能力強，但體積比較大，加工工藝也比較復(fù)雜。 在工程中廣泛使用的恒電位儀主要有三類：可控硅恒電位儀、磁飽和恒電位儀和晶體管恒電位儀。目前，廣泛使用的有整流器和恒電位儀兩種。為使船舶的軸及推進器等轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)獲得良好的保護，應(yīng)加裝軸接地裝置。 外加電流陰極保護系統(tǒng)由如下幾部分組成： ① 直流電源， ② 輔助陽極， ③ 參比電極?；貜?fù)于：2008114 10:25:01回復(fù)本貼 回復(fù)主題 編輯 舉報 管理 外加電流陰極保護產(chǎn)品 外加電流陰極保護法，是通過外加電源來提供所需的保護電流。只看作者 個人資料 加為好友 技術(shù) 目前較常用的犧牲陽極材料有鋅基、鋁基和鎂基合金陽極，其材料成分和電化學(xué)性能不同，應(yīng)用環(huán)境也有所不同。 5． 腐蝕產(chǎn)物無毒，不污染環(huán)境。 3． 有較高的電流效率。 犧牲陽極 在腐蝕介質(zhì)中，當(dāng)犧牲陽極與保護體形成電性連接后，靠陽極自身的溶解提供陰極保護電流，作為犧牲陽極的材料一般具備以下幾個條件： 1． 具有足夠負(fù)的電位，且很穩(wěn)定。 * 套管中管道的陰極保護 當(dāng)管道穿越公路、鐵路時，需要加鋼質(zhì)套管。 * 臨時保護系統(tǒng) 按照陰極保護設(shè)計規(guī)范的要求，如果管道的施工期超過6個月，此管道應(yīng)該設(shè)置臨時陰極保護系統(tǒng)，來避免外加電流陰極保護系統(tǒng)投用前管道受到土壤的腐蝕。 * 陰極保護排流系統(tǒng) 雜散電流干擾強烈的地區(qū)的管道應(yīng)采取排流保護。陰極通電點設(shè)置兩根陰極電纜和兩支電位控制用長壽命固體硫酸銅參比電極。 強制電流保護法的主要特點是： (1) 適用于長輸管線和區(qū)域性管網(wǎng)的保護 (2) 輸出電流大，一次性投資相對較小 (3) 安裝工程量較小，可對舊管道補加陰極保護 (4) 運行期間需要專業(yè)人員維護 (5) 容易實現(xiàn)遠(yuǎn)程自動化監(jiān)控 * 陽極地床 陽極地床一般分為淺埋陽極地床和深井陽極地床兩種。外部電源通過埋地的輔助陽極將保護電流引入地下，通過土壤提供給被保護金屬，被保護金屬在大地電池中仍為陰極，其表面只發(fā)生還原反應(yīng)，不會再發(fā)生金屬離子的氧化反應(yīng)，使腐蝕受到抑制。 (5) 陽極輸出電流不能調(diào)節(jié)，可控性較小。鎂陽極適用于淡水和土壤電阻率較高的土壤中，鋅陽極大多用于土壤電阻率較低的土壤和海水中，鋁陽極主要應(yīng)用在海水、海泥以及原油儲罐污水介質(zhì)中。 在被保護金屬與犧牲陽極所形成的大地電池中，被保護金屬體為陰極，犧牲陽極的電位往往負(fù)于被保護金屬體的電位，在保護電池中是陽極，被腐蝕消耗，故此稱之為“犧牲”陽極。陰極保護分為犧牲陽極保護和強制電流保護兩種方法，以下對兩種方法分別進行介紹。而且，由于不同條件下金屬構(gòu)筑物會發(fā)生不均勻腐蝕，對管道而言會造成局部穿孔，更是大大影響了整條管道的使用壽命。土壤酸堿性、細(xì)菌類型及含量、無機鹽離子類型及含量、雜散電流大小及方向等是影響其腐蝕性能的重要因素，有時土壤的這種腐蝕是很嚴(yán)重的。這些金屬構(gòu)筑物直接或通過防腐層間接與土壤接觸。 給他留言 帖子合集沙發(fā) 財富 收藏分享評分云中漫步PH電極關(guān) 鍵 詞：基本知識電化學(xué)配件 儀器專場展示：電化學(xué)工作站這種結(jié)構(gòu)，銅芯確保了縱向低電阻，可以把電流傳到很遠(yuǎn)；而且導(dǎo)電聚合物確保了橫向有一較高電阻接地，使銅芯中的電流只能慢慢地“滴入”地中。 　　柔性陽極產(chǎn)品 柔性陽極亦稱纜形陽極，是一種新型陽極，早期主要是為解決覆蓋層老化的老齡管道的陰極保護問題而研制開發(fā)，目前已廣泛應(yīng)用于新建和已建管道及儲罐的保護。但從其保護效果及投資來說，推薦在需要對整個大型罐區(qū)和埋地管網(wǎng)進行保護時采用。 7) 性價比高，造價僅為目前鎂帶犧牲陽極的1倍；雖然長期由恒電位儀提供電流，但其可靠性，壽命和綜合經(jīng)濟效益遠(yuǎn)高于犧牲陽極； 　　深井陽極陰極保護 　　深井陽極陰極保護是近年來興起的一種陰極保護方法，采用的陽極與淺埋基本相同，但施工較淺埋陽極復(fù)雜得多，且一次性投資比較高，調(diào)試比較麻煩。 5) 不易受今后工程施工的損壞，使用壽命長。 3) 不需回填料，安裝簡單，質(zhì)量容易保證。 　　網(wǎng)狀陽極保護系統(tǒng)較其它陰極保護方法具有如下優(yōu)點： 1) 電流分布均勻，輸出可調(diào)，保證儲罐充分保護。網(wǎng)狀陽極是混合金屬氧化物帶狀陽極與鈦金屬連接片交叉焊接組成的外加電流陰極保護輔助陽極。根據(jù)美國一家陰極保護工程公司提供的資料，從經(jīng)濟上考慮，陰極保護是鋼質(zhì)儲罐防腐蝕的最經(jīng)濟的手段之一。實踐中，（CSE），也就是說，（CSE）更負(fù)的電位時，該金屬就受到了保護，腐蝕可以忽略。該方式主要用于保護大型或處于高土壤電阻率土壤中的金屬結(jié)構(gòu)。陽極材料不斷消耗,釋放出的電流供給被保護金屬構(gòu)筑物而陰極極化，從而實現(xiàn)保護。美國腐蝕工程師協(xié)會（NACE）對陰極保護的定義是：通過施加外加的電動勢把電極的腐蝕電位移向氧化性較低的電位而使腐蝕速率降低。 陰極保護的基本知識 陰極保護是基于電化學(xué)腐蝕原理的一種防腐蝕手段。通常情況下，對于單個建筑物，從接地極、接地網(wǎng)（底下暗敷部分）到等電位接地板，需要將接地網(wǎng)引上點都接到此點，再由此往各個設(shè)備及及需要接地保護的部位連接，這樣避免電器漏電或雷擊過電流給人造成傷害，也避免給其他設(shè)備造成損壞。如果你認(rèn)為，所有的接地都連接在一起，而選擇儀表接地時想就近，選擇了一根防雷引下線作為儀表系統(tǒng)接地的引入點，在發(fā)生雷擊過電流時，就有可能因大的雷擊過電流及強的電磁感應(yīng)對儀表設(shè)備及PLC等一些接地要求很嚴(yán)格